馬二磊, 黃蕓萍, 丁偉紅, 臧全宇, 王毓洪, 王迎芝
(寧波市農(nóng)業(yè)科學研究院/寧波市瓜菜育種重點實驗室,浙江寧波 315040
甜瓜為葫蘆科(Cucurbitaceae)甜瓜屬蔓性草本植物,是人們喜愛的十大水果之一[1]。甜瓜屬于較高檔的果品,經(jīng)濟效益明顯,市場潛力巨大。我國甜瓜的栽培歷史悠久且發(fā)展迅速,并且隨著經(jīng)濟的發(fā)展和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構的調(diào)整,目前我國甜瓜的栽培面積和產(chǎn)量均居世界首位[2]。制種成本是制約甜瓜品種推廣應用的因素之一,再加上勞動力成本不斷升高,在很大程度上增加了甜瓜的生產(chǎn)成本,降低了甜瓜生產(chǎn)的經(jīng)濟效益和社會效益。因此,制種單位都在力求降低制種成本,以增強品種的競爭力。硝酸銀和赤霉素分別作為重金屬鹽和植物激素,在蔬菜作物誘雄研究中被普遍使用。前人在誘雄劑種類、用量、處理時期等對誘雄效果的影響方面進行過大量研究,但主要集中在黃瓜[3-10]、西瓜[11]上。艾辛等認為,用 200 mg/L 硝酸銀處理3~4葉期的黃瓜苗,能在較低的節(jié)位誘導產(chǎn)生大量的兩性花和雄花[5];丁小濤等采用硝酸銀溶液對黃瓜雌性系幼苗進行處理,取得了不同的最佳誘雄濃度,認為250、300、400、450 mg/L硝酸銀溶液的誘雄效果最明顯[6-10];史建廷等認為,300 mg/L是硝酸銀溶液有效誘導西瓜雌性系產(chǎn)生兩性花的最佳質(zhì)量濃度,對植株的傷害較小[11];仝江等研究認為,乙烯利可以誘導甜瓜主蔓產(chǎn)生兩性花[12]。關于硝酸銀和赤霉素對甜瓜雄花分化的研究尚未見報道。本研究以甬甜5號父本為材料,探討硝酸銀和赤霉素處理對甜瓜的誘雄效果,以期為生產(chǎn)上降低制種父本種植比例提供依據(jù)。
甬甜5號屬于小哈密瓜雜交1代品種,其父本是雄全同株類型,由寧波市農(nóng)業(yè)科學研究院蔬菜研究所提供。硝酸銀(分析純),由上?;瘜W試劑有限公司生產(chǎn);90%赤霉素粉劑,由河南旭陽農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)。
硝酸銀溶液的配制:用蒸餾水溶解硝酸銀并用蒸餾水配制成相應濃度,用錫箔紙包裹后避光保存;赤霉素溶液的配制:先用少量無水乙醇溶解赤霉素,再用蒸餾水稀釋。所有溶液均現(xiàn)配現(xiàn)用。
試驗在寧波市高新農(nóng)業(yè)技術實驗園區(qū)內(nèi)進行。采用塑料大棚立架栽培,單蔓整枝,摘去第1~5節(jié)側(cè)枝,其他田間管理同常規(guī)。于2016年2月20日播種,3月28日定植。
試驗設置13個處理,(1)赤霉素處理,A1、A2:200 mg/L;A3、A4:450 mg/L;A5、A6:700 mg/L。其中A2、A4、A6處理在噴施第1次后,于 7 d 后再噴施1次。(2)硝酸銀處理,B1、B2:100 mg/L;B3、B4:200 mg/L;B5、B6:300 mg/L。其中B2、B4、B6處理在噴施第1次后,于7 d后再噴施1次。(3)對照(CK):噴施清水。赤霉素溶液在甜瓜幼苗3葉1心期噴施,硝酸銀溶液在甜瓜幼苗4葉1心期噴施。在15:00—17:00進行噴施處理,用普通手握噴壺對植株進行噴霧,每次噴施處理的量以葉片濕潤并有液體下滴為宜,隨機區(qū)組設計,每個小區(qū)20株,重復3次。
從甜瓜定植30 d(即4月27日)開始,至5月15日統(tǒng)計結(jié)束,共統(tǒng)計19 d內(nèi)雄花的開放數(shù)量。每個重復挑選長勢一致的10株單株,每天統(tǒng)計單株雄花開放數(shù)量,并摘去當天開放的雄花,統(tǒng)計單株雄花開放總數(shù)。
采用DPS V16.5軟件進行方差分析和多重比較,多重比較采用Duncan’s新復極差法。
對各處理的單株雄花數(shù)進行方差分析,由表1可知,區(qū)組間P=0.20(>0.05),表明各處理區(qū)組數(shù)據(jù)真實可靠,試驗條件較為均衡,非人為因素對試驗結(jié)果的影響??;處理間P=0.00(<0.01),表明不同處理間確實存在極顯著差異,赤霉素溶液、硝酸銀溶液和清水(CK)對甜瓜誘雄效果的差異達到極顯著水平,這種差異不是由土壤、肥力等因素造成的,而是由不同處理方法造成的。
表1 甜瓜單株雄花數(shù)方差分析
對各處理的平均單株雄花數(shù)進行多重比較分析,由表2可知,B3處理的平均單株雄花數(shù)最多,為58.67朵,較CK增加220.58%,差異達到極顯著水平;B3處理的平均單株雄花數(shù)比B4處理的58.40朵多0.27朵,B3與B4處理、B5與B6處理、B1與B2處理間差異均不顯著,表明同一濃度噴施1次和噴施2次誘雄效果無顯著差異。B3、B4處理的平均單株雄花數(shù)高于B6、B5、B2、B1處理,差異達極顯著水平,表明200 mg/L 的處理濃度最優(yōu)。B處理的平均單株雄花數(shù)高于A處理,表明硝酸銀溶液處理效果優(yōu)于赤霉素溶液,更適合用于甜瓜雄花誘導。A4、A3處理的平均單株雄花數(shù)高于CK,但差異不顯著,而A2、A1、A6、A5處理的平均單株雄花數(shù)低于CK,表明赤霉素對甜瓜的誘雄效果不理想,對處理濃度要求較為嚴格,不適合用于甜瓜誘雄。100株父本采用CK處理,B3處理僅需要31.19株就可提供同樣的雄花數(shù)量,因此與CK相比可以減少68.81%的父本數(shù)量。
表2 甜瓜單株雄花數(shù)多重比較結(jié)果
注:同列數(shù)據(jù)后標有不同小寫、大寫字母分別表示差異顯著(P<0.05)、極顯著(P<0.01)。
研究結(jié)果表明,硝酸銀溶液處理效果優(yōu)于赤霉素溶液和清水對照,平均單株雄花數(shù)最高可達58.67朵,適合用于甜瓜誘雄,最適濃度為200 mg/L,噴施次數(shù)為1次,噴施時間為幼苗4葉1心期。前人已經(jīng)針對黃瓜誘雄開展了一系列試驗,而在硝酸銀處理濃度上,本研究所得結(jié)論與艾辛等的結(jié)果[5]一致,但也與前人研究結(jié)果存在差異[3-10]。這可能是由不同屬間作物的差異造成的,此外,也受到季節(jié)、光照度、溫度等環(huán)境條件的影響。通過硝酸銀溶液處理可以減少68.81%的父本數(shù)量,明顯降低了制種成本。另外,同一作物的不同品種間也可能存在差異。因此,建議在將本研究結(jié)果應用到其他品種前,先進行小范圍試驗后再推廣應用。
在甜瓜栽培中,常因早春低溫等環(huán)境因素影響而出現(xiàn)雄花發(fā)育異常和數(shù)量減少的現(xiàn)象,為了增加單株雄花數(shù)量、保障人工或蜜蜂授粉時有足夠的雄花,也可以通過硝酸銀化學誘雄增加雄花供應量,從而保證甜瓜生產(chǎn)的順利進行。
甜瓜幼苗在噴施硝酸銀溶液后,植株葉片均出現(xiàn)一定程度的零星斑塊褐變現(xiàn)象,在新生葉片長出后,植株長勢恢復正常??梢姡瑖娛┫跛徙y會對幼苗造成一定的損傷。張春平等用濃度為400 mg/L的硝酸銀噴施時,發(fā)現(xiàn)部分幼苗出現(xiàn)死亡的情況[7]。其原因可能是硝酸銀溶液含有大量銀離子,其氧化性較強,并有一定腐蝕性,遇有機物會變成灰黑色,并分解出銀。因此,可在噴施硝酸銀溶液后,加強苗期水肥管理,促進緩苗。另外,苗期長勢弱的植株不適合用硝酸銀進行處理,以免對幼苗造成不可恢復的損傷。因此,用硝酸銀溶液進行誘雄試驗時,噴施濃度不宜過高。